颗粒级配对水泥基材料有害孔隙率的影响

水泥基材料的硬化浆体中含有大量的孔隙 ,其中的有害孔隙直接影响到耐久性 .依据所建立的微粒级配模型 ,采用粉煤灰、硅灰等球形颗粒掺合料及纳米纤维红粉 (NR)掺合料 ,设计球形颗粒紧密堆积体系与纳米纤维增强紧密堆积体系 ,讨论 2种混合体系内部的总孔隙率与有害孔隙率之间的关系 ,确定活性NR粉在水泥基材料中的作用 .研究表明 ,NR粉能够增加体系密实度 ,水泥混合体系硬化后期的总孔隙率与有害孔隙率之间服从对数关系 ,通过微粒级配模型可预知体系有害孔隙率及颗粒级配的合理性 .

煤矸石废弃物的活化及其活性分析

研究徐州煤矸石的活化过程和活化后煤矸石的活性以及活化机理,为煤矸石废弃物的资源化提供理论基础。采用热处理方法活化煤矸石废弃物,并采用在碱溶液中的离子溶出和测定其石英结晶度的方法研究活化煤矸石的活性。研究结果表明,煤矸石废弃物受热后能够由稳定态向介稳态转变的物相成分是高岭石;经热处理活化后可激发产生活性,活性组分是活性SiO2和Al2O3;采用测定石英结晶度的方法判断材料的活性具有一定的准确性;700℃下煅烧是徐州煤矸石热活化的最佳工艺参数。

纳米SiO_2粉在水泥基复合材料中的试验研究

研究了硅粉、纳米SiO2 粉的活性 ,二者及复合粉体与C3S的二次水化反应产物成分 ,并研究了水泥基材料的力学性能和显微结构 ,探讨了纳米SiO2 粉改善显微结构的机理 ,获得纳米SiO2 粉应用于水泥基材料适合的方法。研究表明 ,纳米SiO2 粉为非晶态 ,活性高于硅粉。粉体二次水化速率大小及水化程度高低依次为复合粉体、纳米SiO2 粉、硅粉。复合粉体应用于水泥基材料中可增加致密性、提高均匀性 ,并提高强度。纳米SiO2 粉与粉煤灰、硅粉复合应用于水泥基材料能够体现优异的使用性和经济性。

纳米纤维-微粉复合水泥基材料性能与界面结构

将纳米纤维矿物材料及微粉矿物材料应用于水泥基材料中,依据微粒级配模型,设计密实度不同的水泥砂浆,分别为球形颗粒堆积体系和纳米纤维增强堆积两种体系,依据二级界面理论研究两种体系的性能及界面显微结构.研究表明,纳米纤维矿物材料能够改善体系的颗粒级配,增加体系密实度,能够改善界面及硬化浆体内部的显微结构,提高水泥基材料的均匀性,大幅度提高其耐磨硬度和抗弯强度.同时提出了纳米纤维及微粉复合水泥基材料的球形颗粒之间及球形颗粒与纳米纤维之间界面结构的理想模型.

活化煤矸石—水泥混合体系的水化过程

选取徐州地区活化煤矸石—水泥混合体,研究不同龄期的水化产物及水化反应热力学过程、水化反应动力学过程,以探明活化煤矸石对水泥的水化作用。结果表明,在活化煤矸石—水泥体系中,水化3 d时的氢氧化钙含量最多,而后随龄期增加而逐渐减少;除氢氧化钙外,水泥组成矿物和其他水化产物的成分及其随龄期的变化与纯水泥体系类似。煤矸石能够与水泥水化产物发生二次水化反应,并伴随二次放热现象,煤矸石的活性不同则二次放热峰时间、高度、总放热量均不同。激发剂能够提高煤矸石—水泥混合体系的水化速率及水化放热量,并能够促进二次水化反应,进而活化煤矸石—水泥体系。